Формирователь ступенчатого напряжения

 

ФОРМИРСВАТЕЛЬ .СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. СВ. №705654, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены хва до-г полнит-ельных ключа, дополнительный сумматор, первая и вторая RC-цепи, входы которых подключены к выходу источника входного напряжения, а к каждому из вшодов параллельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи, управляющий вход первого из которых соединен с первым выходом тактового генератора , управляющий вход второго дополнительного ключа соединен с пятым выходом тактового генератора, первый вход дополнительного сумматора соединен с Ш:1ходом первой RC-цепи ,v второй вход 7 с выходом второй КС-цепи, третий, вход;, - с выходом запоминающего элемента, четвертый вход - с выходе дополнительного запоминаниего элемента. 01 оо о со 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Э Й

РЕСПУБЛИК:

ЗСЮ Н 03 К 4 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СЮЗДЮЗЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ (61) 705654

; (21 ) 3492141/18 21 (22 ) 13. 09. 82 (46) 30. 11.83. Бюл. 9 44 (72) Г. И. Стеценко и В. Г. Демидов (53) 621,373 (088, 8 } (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Э 705654, кл. Н 03 Е 4/02, 17.03.78, (54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЪ .СТУПЕНЧАТОГО

НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. В 705654, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены два дополнительных ключа, дополнительный сумматор, первая и вторая RC-цепи, входы которых подключены к выходу..SU„„036 А источника входного напряжения, а к каждому иэ выходов параллельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи, управляющий вход первого из которых соединен с первым выходом тактового генератора, управляющий вход второго дополнительного ключа соединен.с пятью выходом тактового генератора, первый .вход дополнительного сумматора соединен с выходом первой RC-цепи,. второй вход » с выходом второй RC-цепи, .третий, вход :,. - с выходом запоминающего элемента, четвертый вход — с выходом дополнительного запоминающего элемента.

1058036

Изобретение относится. к импульсной технике и может быть использовано в формирующих устройствах.

По основному авт.св. Р 705б54 известен формирователь ступенчатого напряжения, содержащий входной ключ, вход которого соединен с источником входнсао напряжения, запоминающий элемент и тактовый генератор, первый и второй выходы которого соеди» нены соответственно с управляюцими 10 входами запоминающего элемента и входного ключа, сумматор, дополнительный запоминающий элемент, первый и второй выходные ключи, входы которых соединены соответственно с выходами запоминаккцего элемента, выходы подключены к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом входного ключа, а выход сумматора сслэдинен с входом запоминаюцего элемента и дополцительного запоминающего элемента, причем управляюцие входы первого и второго выходных ключей и дополнительного запоминающего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам тактового генератора Г17. Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей.

Цель. изобретения - расширение функ- 0 циональных возможностей. Поставленная цепь достигается тем, что в формирователь ступенчатого на" пряжения, содержащий входной ключ, вход которого соединен с источником 35 входного напряжения, запоминающий элемент и тактовый генератор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляюцими входами запоминающего элемента 40 и входного ключа, сумматор, дополнительный запоминающий элемент, первый и второй выходные ключи, входы которых соединены соответственно с выходами запоминакщего элемента, вы-,45 ходцг подключены к первому входу сумматора, второй вход которого соедине,. с выходом входного ключа, а выход сумматора соединен с входом запоминающего элемента и дополнительного за50 поминающего элемента, причем управляккцие входы первого и второго выход-, ных ключей и дополнительного запоминакщего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и IIII» тому выходам тактового генератора,вве55 дены два дополнительных ключа, дополнительный сумматор, первая и вторая HC-цепи, вхОды которых подключены к выходу источника входного напряже-, ния, а к каждому из выходов парал- N лельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи,, управляющий вход первого rrs которых соединен с первым выходом тактовогогенератора, управлякщий вход moporc y дополнительного ключа соединен с пятым выходом тактового генератора, первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом первой RC-цепи,.второй вход - с выходом второй

HC-цепи. третий вход — с выходом запоминаюцего элемента, четвертый вход— с выходом дополнительного запоминающего элемента.

На фиг„ 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняюцие работу устройства.

Устройство содержит входной ключ

1, вход которого соединен с источником 2 входного напряжения, запоминаюций элемент 3 и тактовый генератор 4. первый и второй выходы которого соединены соответственно с управяяюцими входами запоминающего элемента 3 и входного ключа 1, сумматор 5, дополнительный эапоминающий элемент б, первый и второй выходные клк>чи 7 и 8, входы которых соединены соответственно с выходами запоминаюцего элемента, выходы подключены к первому входу сумматора, второй вход. которого соединен с выходом входного ключа, а выход сумматора соедйнен с входом запоминающего элемента и дополнительного запоминакщего элемента, причем управляющие входы первого и второго выходных ключей и дополнительного запоминающего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам тактового генератора. два дополнительных ключа 9 и 10. дополнительный сумматор

11. первая и вторая RC-цепи 12 и 13, входы которых подключены к выходу источника входного напряжения, а к каждому из выходов параллельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи. управляющий вход первсго из которых соединен с первым выходом тактового генератора, управляюций вход второго дополнительного ключа соединен с пятым выходом так ового генератора, первый вход дополнительного сумматора соединен с. выходом первой RC-цепи, второй вход — с выходом второй RC-цепи. третий вхсд - с выходом запоминающего элемента. четвертый вход - с выходом дополнительного запоминакщего элемента.

Устройство работает следукщим образом.

Тактовый генератор 4 формирует два импульсных напряжения, сдвинутых иа 180в (фиг. 2 а и б) .

Первое напряжение управляет работой ключей 1 и 7 ключа дополнительного запоминающего элемента 6 и ключа 10 (фиг. 2a), а второе напряжение управляет работой ключа 8, ключа запоминающего элемента 3 и клю1058036

f0 (r.) (2) 35

55 ча 9 (фиг. 26) . При положительном импульсе ключи замыкаются, а при отрицательном размыкаются.

Сумматор 5 имеет по каждому входу коэффициент передачи равный единице.

Конденсаторы перед включением схемы разряжены .

При поступлении первого управляющего импульса (интервал времени между точками 14 и 15 на фиг. 2) замыкаются ключи 1 и 7 и ключ запоминаю-. щего элемента 6. На выходе сумматора 5 устанавливается напряжение и.

При этом < конденсатор запоминающего элемента б заряжается через малое выходное сопротивление сумматора 5 до напряжения U. Параметры схема выбоаны -так, чтобы выполнялись соотношения где R, - выходное сопротивление сумматора 5;

С - емкость запоминакицего конденсатора в запоминающем элементе 3 и дополнительном запоминающем элементе бу, - длительность управляющего импульса

В: — входное сопротивление согласующего усилителя запоминающих элементов.

При выполнении неравенства (Х) напряжение, до которого.заряжается конденсатор, не зависит от измене- ния величины его емкости, а при вы полнении неравенства (2) напряженке на конденсаторе остается неизменным в течение времени Г, когда ключ запоминающего элемента разомкнут.

Таким образом, в течение .первого периода управляющих импульсов напряжение на выкоде запоминакщего элемента б остается неизменным и равным U (интервал времени между точками 14-16 на фиг. 2э).

П;ри открывании ключа 8 и ключа" запоминающего элемента 3 (интервал времени между точками 15 и 16 на фиг. 26) ключи 1 и 7.и ключ запоминакщего элемента 6 запираются. Напряжение равное U с выхода sanoминающего элемента 6 через ключ поступает иа вход сумматора 5, конденсатор запоминающего элемента 3 заря1жается до напряжейия U.Éanðÿæåéèå на выходе запоминакв его элемента 3, равное U остается неизменным

h течение интервала времени между точками 15 - 17 (фиг. 2 г) .

Далее вновь замакаются ключи 1 и

7 и ключ запоминакщего элемента 6.

При Этом на входе сумматора устанав-. ливается напряжение равное 2М, так как на каждый вход сумматора через ключи 1 и 7 подается напряжение равное U, Напряжение с выхода сумматора записывается запоминающим элементом б, на выходе.согласукицего усилителя которого устанавливается напряжение 2и (момент времени - точка 16 на фиг. 2 Ь). При следующем такте это напряжение вновь переписывается в запомииакщий элемент 3 (момент времени - точка 17 на фиг. 2 а). Далее процессы повторяются с периодом 2 a, .

В результате этого на выходах запоминающих элементов 3 и 6 формируются ступенчатые напряжения, сдвинутые на время Ф. . Ступенчатые напряжения (фиг.2 Ь и ъ) .с выходов запоминающих элемеитов 3 и 6 поступают соответственно на входы дополнительного сумматора 11.

При сложении этих напряжений на дополнительном сумааторе 11 формируется новое ступенчатое напряжение, крутизна которого в два раза . больше, чем крутизна слагаемах напря- . жений {фиг. 2а).

При периодическом замакании ключей 9 и 10 под действием управляю@их импульсов тактового генератора 4 на конденсаторах НС-цепей 12 и 13 формируются пилообразные напряжения

30 (фиг.2В и к ) с амплитудой U

Для йравильной работы схема пара- метры дополнительного сумматора выбраны так, чтобы выполнялись соотношения

К и„= К2.0 КЪ-и = К 0 ° где К ;,.К, - коэффициенты передачи сумматора 11 по соответствующим входам;

U - амплитуда входного на пряжения;

U, - амплитуда напряжения, до которой заряжаются конденсаторы RC-цепей за время С .

Постоянная времени RC-цепи выбрана так, чтобы использовался только начальный участок зарядной экспоненты конденсатора и напряжение на выходах цепей было линейно.В этом случае при сувеаировании ступенчатого напряжения (Фиг. 2д) с пилообразными напряжениями (фиг.2Ф. и Ф ),. поступающими соответственно на входы сумматора 11, получается линейнонарастающее напряжение . (фиг. 2 д), снимаемое с выхода дополнительного сумаатора 11.

Нестабильность выходного напряжения в предлагаемом формирователе определяется суммарной нестабильностью коэффициентов передачи сумматоров и согласующих усилителей запоминающих элементов.

1058036 б ис.

Составитель А. Горбачев

Редактор С. Квятковская Техред Н, Иетелева Корректор И Демчик

»

Заказ 9599/56 Тирам 936, Подписное

BHHHPH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная, 4

При использовании в предлагаемой схеме формирователя высокоточных резисторов легко достижима суммарная нестабильность коэффициента передачи к концу срока хранения, не превыааюцая 1%. При этом исключена вре» менная нестабильность параметров схемс, обусловленная временной нестабильностью емкости конденсаторов, что позволяет более, чем на порядок повысить временную стабильность параметров выходного сигнала формирователя и обеспечить формирование линейнонарастающего напрямения.